Nachhaltige Biomassebereitstellung für die Bioökonomie in Baden-Württemberg

Ziel des Forschungsvorhabens war die modellbasierte Bewertung der ökonomischen und ökologischen Nachhaltigkeit der Biomasseproduktion in Baden-Württemberg. Dabei stand die Bereitstellung von perennierenden Kulturpflanzen für Wertschöpfungsketten der Bioökonomie im Vordergrund. Während der Projektlaufzeit wurden Modellschnittstellen zwischen dem Ökosystemmodell DAISY, dem regionalen Angebotsmodell für die Landwirtschaft in Baden-Württemberg (BW) EFEM (Economic Farm Emission Model) und einem Ökobilanzierungsmodell (LCA) entwickelt. Hierdurch entstanden ein Modellverbund mit dem verschiedene ökologische und ökonomische Szenarien ganzheitlich bewertet wurden. Dabei dienten die Vergleichsgebietsgruppen (VGG) als regionale Untergliederung von BW. Die LCA hat gezeigt, dass der Miscanthusanbau in den guten Ackerbauregionen von BW in fast allen betrachteten Wirkungskategorien die niedrigsten relativen Umweltwirkungen je kg Biomasse verursacht. Im Rahmen von Wasserschutzszenarien wurde die Wirkung der mehrjährigen Kultur Miscanthus in Wasserschutzgebieten auf die Nitrat(NO3)-auswaschung und die indirekten Lachgas(N2O)-emissionen unterersucht. Ein weiteres Szenario war die Anbaupflicht von Zwischenfrüchten vor Sommerungen (ZwFr-Pflicht). Die Abbildung zeigt, dass das NO3-Reduktionspotenzial des Zwischen-fruchtanbaus (-29%) etwas größer ist als beim Szenario WSG_max (-23%), bei dem auf der Ackerfläche im gesamten Wasserschutzgebiet (ca. 260.000 ha) Miscanthus angebaut würde. Die N2O-emissionen gingen wiederum durch den Miscanthusanbau stärker zurück. Zwar würde in Szenario WSG_min, in dem Miscanthus nur im Fassungsbereich und in den engeren Schutzzonen der Wasserschutzgebiete (ca. 13.500 ha) angebaut würde, die NO3-Auswaschung nur um ca. 7 % reduziert. Jedoch wäre auch schon in diesem Szenario die NO3-Auswaschung in den sensiblen Wasserschutzgebieten markant reduziert, was zu einer großen Verbesserung der Wasserqualität führen würde. Die ökonomische Auswertung der Szenarien hat gezeigt, dass insbesondere in den guten Ackerbaustandorten, die NO3-Vermeidungskosten sehr niedrig sind bzw. unter den getroffenen Annahmen sogar ein Vermeidungsgewinn entstehen könnte. Gleichzeitig konnte aber auch aufgezeigt werden, dass eine große Anbaufläche von Miscanthus zu einer Verdrängung der Futter- und Nahrungsproduktion führen kann. Bei nicht veränderten Ernährungsstrukturen, könnten somit die positiven ökologischen Effekte des Miscanthusanbau durch den Import dieser Produkte verdrängt werden (Leakage-Effekt).